EtherCAT同步模式数据丢失的伺服指令预测算法

针对TwinCAT NC轴在执行PLC发出的运动控制指令并翻译给伺服轴的过程中由于传输延迟和主从站时钟不同步而出现丢失数据的问题,提出基于拉格朗日多项式构造经过历史目标位置值的趋势线,然后外推该趋势线来预测缺失目标位置值的算法。首先,EtherCAT从站通过SM事件同步中断计数器的值来判断变量的缺失目标位置点,从内存中读取保存的N个历史目标位置值;其次,建立经过这N个位置点的N-1阶多项式,再通过曲线外推预测出丢失的当前目标位置;最后,应用层函数将目标位置通过SPI通信发送给驱动芯片,进而驱动电机转动至目标位置。在此基础上设计了基于STM32F407VET6和LAN9252的步进伺服驱动器,编写了所提算法程序。通过实验测试,该方法能准确地预测出缺失位置点的目标位置值。